一种回收发酵消毒废热回收装置及方法与流程

本发明属于发酵消毒废热回收领域，具体地说，涉及一种回收发酵消毒废热回收装置及方法。

背景技术：

1、生物发酵行业能耗比较高的环节就是培养基在发酵罐中消毒灭菌，一般培养基在发酵罐中需要用饱和蒸汽121度、压力0.12mpa，保温保压30分钟，同时为了保证灭菌消毒彻底，还要保持一定量的蒸汽进入和排出到大气中。一立方温度在20度左右的发酵培养基121度灭菌消毒大约需要0.4t左右0.6mpa公斤压力的饱和水蒸气，消毒结束，需要用循环水换热降温到34度左右满足微生物生长温度，循环水带走的热量再用冷却塔把热量释放到大气中，蒸发掉一定量的水资源，和浪费掉电能。

2、有鉴于此特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种回收发酵消毒废热回收装置及方法。

2、为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

3、一种回收发酵消毒废热回收装置，包括发酵罐、储能水箱、换热器、进水三通阀、循环水进水管、出水三通阀、循环水出水管；

4、进水三通阀与循环水进水管、换热器、冷却夹套连通；

5、出水三通阀与循环水出水管、储能水箱、发酵罐连通；

6、发酵罐上套设有冷却夹套，换热器与储能水箱之间、出水三通阀与冷却夹套之间均设有温度器、出口温控阀，换热器与进水三通阀之间设有换热器进水阀，进水三通阀与换热器进水阀之间连接有自来水进水管，发酵罐与换热器之间连接有排汽三通阀，排汽三通阀与换热器上均连接有排汽管，发酵罐一侧电性连接有plc，通过发酵培养基在消毒，且排气温度在度时，这时排汽三通阀转换到进入换热器，换热器进水阀打开，换热器上的出口温控阀打开，进入到储能水箱，开度根据换热器出口的温度器设定来自动调整，待出水温度低于设定温度时排气三通阀转换到排汽管直接排放；换热器进出阀关闭；当发酵培养基消毒结束时，与冷却夹套连通的进水三通阀打开到自来水进水管方向，对发酵培养基进行降温，冷却夹套上的出口控温阀根据温度器设定进行开度调整，出口三通阀通向储能水箱，当冷却夹套出口温度低于出口温度器设定时出水三通阀转向循环出水，进水三通阀转换到循环进水，储能水箱回收到的热水通过泵达到职工洗澡、冬天取暖、发酵培养基配料以及干燥用热水的地方，可回收发酵消毒30％以上的热能，同时减少冷却塔运行电耗和水耗。

7、可选的，发酵罐与排汽三通阀之间连接有压力表，压力表与排汽三通阀之间连接有排汽阀，发酵罐下部连接有温度计，发酵罐上部连接有人孔，发酵罐底端连接有底阀，底阀底端连接有蒸气阀和出料阀，蒸气阀一侧连接有总蒸气管，发酵罐上部连接有取样口，总蒸气管与取样口之间设有蒸气取样口。

8、可选的，发酵罐内壁顶部固定有外齿环，发酵罐内设有转动配合有搅拌轴，搅拌轴上部固定套设有安装板，安装板上转动配合有两搅拌件，搅拌件与外齿环啮合，搅拌轴位于两搅拌件之间，通过搅拌轴带动导流筒同步转动时，带动发酵罐通过搅拌轴经导流筒向上流动，便于发酵罐内物料上下循环，便于提高搅拌的均匀度，搅拌轴带动搅拌件绕其转动的同时，带动搅拌件自转，便于搅拌发酵罐内壁与导流筒之间的物料，搅拌轴带动搅拌件绕其转动，便于搅拌发酵罐内壁与导流筒之间的物料，便于搅拌件在不同位置搅拌，便于提高搅拌的均匀性，通过设置搅拌轴带动搅拌件绕其转动，便于降低搅拌件的使用数量。

9、可选的，搅拌件包括转动配合在安装板上的转轴、设于转轴上的齿轮、设于转轴上的多个搅拌杆，且齿轮与外齿环啮合，便于通过搅拌轴带动搅拌件绕其转动的同时，带动搅拌件上的齿轮在外齿环上滚动，带动搅拌件自转，便于搅拌发酵罐内壁与导流筒之间的物料，便于提高搅拌的均匀度，齿轮的直径小于外齿环的直径，多个搅拌杆螺旋阵列在转轴上。

10、可选的，安装板上嵌入有与转轴相对应的第一轴承，且转轴固定在第一轴承内，便于通过第一轴承提高搅拌件在安装板自转的稳定性，便于提高搅拌件转动搅拌的稳定性，发酵罐上嵌入有第二轴承，搅拌轴上端固定在第二轴承内，发酵罐上设有用于驱动搅拌轴转动的伺服电机，便于通过第二轴承提高搅拌轴转动的稳定性。

11、可选的，搅拌轴包括连接在伺服电机输出轴伸入发酵罐内一端的主轴、圆周阵列在主轴上的多组搅拌叶片，每组搅拌叶片包括沿主轴高度方向阵列的多个搅拌叶片，安装板固定套设在主轴上，便于通过伺服电机驱动搅拌轴转动，带动主轴上的搅拌叶片转动，通过搅拌叶片带动发酵罐内物料混合。

12、一种回收发酵消毒废热回收方法，包括如下步骤：

13、步骤1，发酵培养基在消毒，且排气温度在度时，这时排汽三通阀转换到进入换热器，换热器进水阀打开；

14、步骤2，换热器上的出口温控阀打开，进入到储能水箱，开度根据换热器出口的温度器设定来自动调整，待出水温度低于设定温度时排气三通阀转换到排汽管直接排放；换热器进出阀关闭；

15、步骤3，当发酵培养基消毒结束时，与冷却夹套连通的进水三通阀打开到自来水进水管方向，对发酵培养基进行降温，冷却夹套上的出口控温阀根据温度器设定进行开度调整，出口三通阀通向储能水箱；

16、步骤4，当冷却夹套出口温度低于出口温度器设定时出水三通阀转向循环出水，进水三通阀转换到循环进水，储能水箱回收到的热水通过泵达到职工洗澡、冬天取暖、发酵培养基配料以及干燥用热水的地方，可回收发酵消毒30％以上的热能，同时减少冷却塔运行电耗和水耗。

17、采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果，当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以下所述的所有优点：

18、通过发酵培养基在消毒，且排气温度在度时，这时排汽三通阀转换到进入换热器，换热器进水阀打开，换热器上的出口温控阀打开，进入到储能水箱，开度根据换热器出口的温度器设定来自动调整，待出水温度低于设定温度时排气三通阀转换到排汽管直接排放；换热器进出阀关闭；当发酵培养基消毒结束时，与冷却夹套连通的进水三通阀打开到自来水进水管方向，对发酵培养基进行降温，冷却夹套上的出口控温阀根据温度器设定进行开度调整，出口三通阀通向储能水箱，当冷却夹套出口温度低于出口温度器设定时出水三通阀转向循环出水，进水三通阀转换到循环进水，储能水箱回收到的热水通过泵达到职工洗澡、冬天取暖、发酵培养基配料以及干燥用热水的地方，可回收发酵消毒30％以上的热能，同时减少冷却塔运行电耗和水耗。

19、下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

技术特征：

1.一种回收发酵消毒废热回收装置，其特征在于，包括：发酵罐(1)、储能水箱(19)、换热器(20)、进水三通阀(18)、循环水进水管(9)、出水三通阀(23)、循环水出水管(12)；

2.根据权利要求1所述的一种回收发酵消毒废热回收装置，其特征在于，发酵罐(1)与排汽三通阀(22)之间连接有压力表(14)，压力表(14)与排汽三通阀(22)之间连接有排汽阀(13)。

3.根据权利要求1所述的一种回收发酵消毒废热回收装置，其特征在于，发酵罐(1)下部连接有温度计(10)，发酵罐(1)上部连接有人孔(2)。

4.根据权利要求1所述的一种回收发酵消毒废热回收装置，其特征在于，发酵罐(1)底端连接有底阀(8)，底阀(8)底端连接有蒸气阀(6)和出料阀(7)。

5.根据权利要求1所述的一种回收发酵消毒废热回收装置，其特征在于，蒸气阀(6)一侧连接有总蒸气管(5)，发酵罐(1)上部连接有取样口(3)，总蒸气管(5)与取样口(3)之间设有蒸气取样口(4)。

6.根据权利要求1所述的一种回收发酵消毒废热回收装置，其特征在于，发酵罐(1)内壁顶部固定有外齿环(102)，发酵罐(1)内设有转动配合有搅拌轴(103)，搅拌轴(103)上部固定套设有安装板(105)，安装板(105)上转动配合有两搅拌件(106)，搅拌件(106)与外齿环(102)啮合，搅拌轴(103)位于两搅拌件(106)之间。

7.根据权利要求6所述的一种回收发酵消毒废热回收装置，其特征在于，搅拌件(106)包括转动配合在安装板(105)上的转轴(1061)、设于转轴(1061)上的齿轮(1062)、设于转轴(1061)上的多个搅拌杆(1063)，且齿轮(1062)与外齿环(102)啮合，齿轮(1062)的直径小于外齿环(102)的直径，多个搅拌杆(1063)螺旋阵列在转轴(1061)上。

8.根据权利要求7所述的一种回收发酵消毒废热回收装置，其特征在于，安装板(105)上嵌入有与转轴(1061)相对应的第一轴承(1051)，且转轴(1061)固定在第一轴承(1051)内，发酵罐(1)上嵌入有第二轴承(1011)，搅拌轴(103)上端固定在第二轴承(1011)内，发酵罐(1)上设有用于驱动搅拌轴(103)转动的伺服电机(1012)。

9.根据权利要求8所述的一种回收发酵消毒废热回收装置，其特征在于，搅拌轴(103)包括连接在伺服电机(1012)输出轴伸入发酵罐(1)内一端的主轴(1031)、圆周阵列在主轴(1031)上的多组搅拌叶片(1032)，每组搅拌叶片(1032)包括沿主轴(1031)高度方向阵列的多个搅拌叶片(1032)，安装板(105)固定套设在主轴(1031)上。

10.一种回收发酵消毒废热回收方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种回收发酵消毒废热回收装置及方法，涉及发酵消毒废热回收技术领域。本发明包括发酵罐、储能水箱、换热器、进水三通阀、循环水进水管、出水三通阀、循环水出水管。本发明通过当发酵培养基消毒结束时，与冷却夹套连通的进水三通阀打开到自来水进水管方向，对发酵培养基进行降温，冷却夹套上的出口控温阀根据温度器设定进行开度调整，出口三通阀通向储能水箱，当冷却夹套出口温度低于出口温度器设定时出水三通阀转向循环出水，进水三通阀转换到循环进水，储能水箱回收到的热水通过泵达到职工洗澡、冬天取暖、发酵培养基配料以及干燥用热水的地方，可回收发酵消毒30％以上的热能，同时减少冷却塔运行电耗和水耗。

技术研发人员：陈勃生,闫凌鹏,张军峰,杨大谋,麻啸涛,朱宇飞,王鹏远
受保护的技术使用者：山西大禹生物工程股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25